最新离散数学实验 C ++关系的运算(幂运算,闭包运算)

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离散数学重要公式定理汇总分解

离散数学重要公式定理汇总分解

离散数学重要公式定理汇总分解离散数学是计算机科学领域中的一门基础课程,它主要研究离散结构和离散对象之间的关系。

离散数学中有许多重要的公式和定理,这些公式和定理在计算机科学和其他领域中有广泛的应用。

下面是对离散数学中一些重要的公式和定理的汇总。

1.集合:-幂集公式:一个集合的幂集是所有它子集的集合。

一个集合有n个元素,那么它的幂集有2^n个元素。

-集合的并、交、差运算规则:并集运算满足交换律、结合律和分配律;交集运算也满足交换律、结合律和分配律;差集运算不满足交换律和结合律。

2.逻辑:-代数运算规则:多个逻辑表达式的与、或、非运算满足交换律、结合律和分配律。

-归结原理:对于一个给定的只包含“合取”和“析取”的合式公式集合,如果假设集合中的每个合式公式都为真,以及从这些前提出发,不能推导出这个集合中的一个假命题,则称这个假设集合是不一致的。

3.图论:-图的欧拉路径和欧拉回路:对于一个连通的图,如果它存在欧拉路径,那么这个图中最多只有两个度数为奇数的节点;如果一个连通的图存在欧拉回路,那么所有节点的度数都是偶数。

-图的哈密顿路径和哈密顿回路:对于一个图,如果它存在哈密顿路径,那么这个图中任意两个不相邻的节点u和v之间必然存在一条边;如果一个图存在哈密顿回路,那么从任意一个节点开始,可以经过图中的所有节点且最后回到起点。

4.代数结构:-子群定理:如果G是群H的一个子集,并且G是关于群H的运算封闭的,那么G是H的一个子群。

- 同态定理:如果f是从群G到群H的一个满射同态,那么G的核ker(f)是G的一个正规子群,而H是G/ker(f)的同构像。

5.排列组合:-排列公式:从n个元素中取出m个元素进行排列,有P(n,m)=n!/(n-m)!-组合公式:从n个元素中取出m个元素进行组合,有C(n,m)=n!/(m!*(n-m)!)以上只是离散数学中一小部分重要的公式和定理,这些公式和定理在计算机科学、密码学、图形学等领域中有广泛的应用。

离散数学实验报告

离散数学实验报告

“离散数学”实验报告目录一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验环境 (3)四、实验原理和实现过程(算法描述) (3)1、实验原理........................................................................................................2、实验过程.......................................................................................................五、实验数据及结果分析 (13)六、源程序清单 (24)源代码 (24)七、其他收获及体会 (45)一、实验目的实验一:熟悉掌握命题逻辑中的联接词、真值表、主范式等,进一步能用它们来解决实际问题。

实验二:掌握关系的概念与性质,基本的关系运算,关系的各种闭包的求法。

理解等价类的概念,掌握等价类的求解方法。

实验三:理解图论的基本概念,图的矩阵表示,图的连通性,图的遍历,以及求图的连通支方法。

二、实验内容实验一:1. 从键盘输入两个命题变元P和Q的真值,求它们的合取、析取、条件和双条件的真值。

(A)2. 求任意一个命题公式的真值表(B,并根据真值表求主范式(C))实验二:1.求有限集上给定关系的自反、对称和传递闭包。

(有两种求解方法,只做一种为A,两种都做为B)2. 求有限集上等价关系的数目。

(有两种求解方法,只做一种为A,两种都做为B)3. 求解商集,输入集合和等价关系,求相应的商集。

(C)实验三:以偶对的形式输入一个无向简单图的边,建立该图的邻接矩阵,判断图是否连通(A)。

并计算任意两个结点间的距离(B)。

对不连通的图输出其各个连通支(C)。

三、实验环境C或C++语言编程环境实现。

四、实验原理和实现过程(算法描述)实验一:1.实验原理(1)合取:二元命题联结词。

离散数学关系的运算

离散数学关系的运算

Y
式化表示为:
R
domR = { x | y(<x, y>R) }
(2) R中所有有序对的第二元素构成的集合称 domR
为R的值域(Range), 记作ranR.其形式化
ranR
表示为:
ranR = { y | x(<x, y>R) }
fldR
(3) R的定义域和值域的并集称为R的域(Field),
<a,3>, <b,3>,<c,3>} A={}, P(A)A={<,>, <{},>}
3
笛卡儿积的性质
不适合交换律 ABBA (AB, A, B)
不适合结合律 (AB)CA(BC) (A, B) 对于并或交运算满足分配律
A(BC)=(AB)(AC) (BC)A=(BA)(CA) A(BC)=(AB)(AC) (BC)A=(BA)(CA) 若A或B中有一个为空集,则AB就是空集.
第4章 二元关系与函数
4.1 集合的笛卡儿积与二元关系 4.2 关系的运算 4.3 关系的性质 4.4 关系的闭包 4.5 等价关系和偏序关系 4.6 函数的定义和性质(略) 4.7 函数的复合和反函数(略)
1
4.1 集合的笛卡儿积和二元关系
有序对
笛卡儿积及其性质 二元关系的定义 二元关系的表示
7
A上重要关系的实例(续)
小于等于关系 LA, 整除关系DA, 包含关系R定义: LA={<x,y>| x,y∈A∧x≤y}, AR,R为实数集合 DB={<x,y>| x,y∈B∧x整除y}, BZ*, Z*为非0整数集 R={<x,y>| x,y∈A∧xy}, A是集合族.

离散数学c语言程序[离散数学集合运算C或C语言实验报告范文]

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离散数学c语言程序[离散数学集合运算C或C语言实验报告范文]实验成绩:202212202201016学号:【实验题目】1.命题逻辑实验四【实验目的】2.掌握用计算机求集合的交、并、差和补运算的方法。

【实验内容】3.编程实现集合的交、并、差和补运算。

【实验要求】4、++语言编程实现C或C【算法描述】5.10},,,9,6,7,,C,E表示集合。

假定A={1,34,5,(1)用数组AB10},9,,8,7,4,5,6,34B={2,,3,,7,8,10},E={1,2,,输入数据时要求检查数据是否重复(集合中的E(全集),B,输入数组A 的子集。

B是集合E,要求集合数据要求不重复)A,置成空集。

以下每一个运算都要求先将集合CB}且某)二个集合的交运算:AB={某|某A(2C中的元素进行比较,将相同的元素放在数组中元素逐一与数组B把数组AB的交。

便是集合中,数组CA和集合C语言算法:for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++)if(a[i]==b[j])c[k++]=a[i];B}或某3)二个集合的并运算:AB={某|某A(中中的元素逐一与数组AC中。

将数组B中各个元素先保存在数组把数组AB和集合C便是集合A 的元素进行比较,把不相同的元素添加到数组C中,数组的并。

C语言算法:for(i=0;i<m;i++)c[i]=a[i];for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<m;j++)if(b[i]==c[j])break;if(j==m){c[m+k]=b[i];k++;}}(4)二个集合的差运算:A-B={某|某A且某B}将数组A中的元素逐一与数组B中的元素进行比较,把数组A与数组B不同的元素保存在数组C中,数组C便是集合A和集合B的差A-B。

C语言算法:for(j=0;j<m;j++){for(i=0;i<n;i++){if(A[j]==B[i]){C[k]=A[j];k++;break;}if(j==n){C[k]=A[i];k++;}}A}且~A=B-A={某|某B某)集合的补运算:(5把不相同的元素保存到中的元素进行比较,E中的元素逐一与数组A将数组关于集合中,数组数组CC便是集合AE的补集。

离散数学 关系的闭包PPT教学课件

离散数学 关系的闭包PPT教学课件

考察G的每个顶点, 如果没有环就加上一个环,最
终得到Gr . 考察G的每条边, 如果有一条 xi 到 xj 的单 向边, i≠j, 则在G中加一条 xj 到 xi 的反方向边,最终 得到Gs. 考察G的每个顶点 xi, 找从 xi 出发的每一条路 径,如果从 xi 到路径中任何结点 xj 没有边,就加上 这条边. 当检查完所有的顶点后就得到图Gt .
2020/12/12
5
三、闭包的构造方法
1.构造R的自反闭包的方法。
设R是A上的二元关系,x∈A,将所有(x,x)R的有序对
加到R上去,使其扩充成自反的二元关系,扩充后的自反 关系就是R的自反闭包r(R)。
例如,A={a,b,c,d},R={(a,a),(b,d),(c,c)}。 R的自反闭包r(R)={ (a,a),(b,d),(c,c),(b,b),(d,d)}。
Mr = M + E Ms = M + M’ Mt = M + M2 + M3 + … E 是和 M 同阶的单位矩阵, M’是 M 的转置矩阵. 注意在上述等式中矩阵的元素相加时使用逻辑加.
2020/12/12
10
闭包的构造方法(续)
设关系R, r(R), s(R), t(R)的关系图分别记为G, Gr, Gs, Gt , 则Gr, Gs, Gt 的顶点集与G 的顶点集相等. 除了G 的边以外, 以下述方法添加新边:
由逆关系的定义可知:
定理: R是A上二元关系, R~是其逆关系, 则R的对称闭包s(R)=R∪R~ 。
2020/12/12
7
3.构造R的传递闭包的方法。
设R 是A上的二元关系,每当(a,b)∈R和(b,c)∈R而(a,c)R时,将 有序对(a,c)加到R上使其扩充成R1,并称R1 为R的传递扩张, R1 如果是传递关系,则R1是R的传递闭包;如果R1不是传递关系, 继续求R1的的传递扩张R2, 如果R2是传递关系时,则R2是R的传 递闭包; 如果R2不是传递关系时,继续求R2的的传递扩张R3…, 如果A是有限集,R经过有限次扩张后,定能得到R的传递闭包。 扩张后的传递关系就是R的传递闭包t(R)。

《离散数学关系》课件

《离散数学关系》课件
表示元素之间的顺序关系,如 大小关系、前后关系等。
等价关系
表示元素之间具有相同性质的 关系,等价关系具有自反性、 对称性和传递性。
偏序关系
表示元素之间的部分顺序关系 ,偏序关系具有自反性、反对
称性和传递性。
02 关系的运算
关系的并
总结词
关系的并运算是将两个关系中的所有元素组合在一起形成一个新的关系。
性质
离散数学关系具有传递性、反对称性、自反性等性质。传递性是指如果关系R(x,y)和关系R(y,z)都成立,则关系 R(x,z)也成立;反对称性是指如果关系R(x,y)和关系R(y,x)同时成立,则x=y;自反性是指对于集合中的任意元素x ,都存在关系R(x,x)。
关系的表示方法
表格法
通过表格的形式表示关系,行表示关系的起点,列表示关系的终 点,表格中的元素表示起点和终点之间是否存在关系。
05 关系的应用
关系在数据库中的应用
关系数据库
关系代数
数据库规范化
关系数据库是建立在关系模型基础上 的数据库,使用二维表格来表示和存 储数据。关系数据库中的表通过行和 列来组织数据,每一列代表一个属性 ,每一行代表一个记录。关系数据库 中的关系是指表格之间的关系,通过 主键和外键来建立表格之间的联系。
基数性质
关系的基数具有一些性质,如非 负性(基数总是大于或等于0)、 传递性(如果关系R中存在元素a 和b,且a和b之间有关系,那么 在关系S中a和b也一定有关系)等 。
基数计算
计算关系的基数需要先确定关系 中所有元素的数量,然后进行计 数。例如,如果一个关系是由两 个集合的笛卡尔积形成的,那么 它的基数就是这两个集合的元素 数量的乘积。
VS
推荐系统
推荐系统是根据用户的历史行为和偏好, 为其推荐相关或感兴趣的物品或服务的过 程。在推荐系统中,关系是指用户和物品 之间的关系,通过分析用户和物品之间的 关联规则和协同过滤等技术来实现个性化 推荐。

离散数学闭包求法

离散数学闭包求法

离散数学闭包求法一、闭包的概念在离散数学中,闭包是指从一个给定的集合中生成一个更大的集合的过程。

闭包的目的是为了将原始集合中的元素与其他元素进行组合,以生成一个包含所有可能组合的新集合。

闭包操作可以用来补充原始集合中缺失的元素,或者生成满足某种条件的元素。

二、闭包的分类根据不同的应用领域和问题要求,闭包可以分为几种不同的类型,包括传递闭包、反对称闭包、自反闭包等。

1. 传递闭包:传递闭包是指在一个关系集合中,通过迭代地应用传递规则,生成一个包含所有相关元素的新集合。

传递闭包可以帮助我们分析集合之间的关系,例如在图论中,通过计算传递闭包可以确定两个节点之间是否存在路径。

2. 反对称闭包:反对称闭包是指在一个关系集合中,通过添加一些额外的元素,使得原始关系对称的元素对被移除。

反对称闭包可以帮助我们分析集合中的对称关系,例如在关系代数中,通过计算反对称闭包可以确定两个元素是否存在对称关系。

3. 自反闭包:自反闭包是指在一个关系集合中,通过添加一些额外的元素,使得原始关系中所有元素都与自身存在关系。

自反闭包可以帮助我们分析集合中的自反关系,例如在关系代数中,通过计算自反闭包可以确定一个元素是否与自身存在某种关系。

三、闭包的求解方法根据不同的闭包类型,可以使用不同的求解方法来计算闭包。

下面将介绍几种常见的求解方法。

1. 传递闭包的求解方法:传递闭包可以通过迭代地应用传递规则来计算。

具体步骤如下:(1)初始化闭包集合为原始关系集合。

(2)重复以下步骤,直到闭包集合不再变化:a. 对于每对元素(a, b)和(b, c),如果(a, c)不在闭包集合中,则将(a, c)添加到闭包集合中。

(3)输出闭包集合。

2. 反对称闭包的求解方法:反对称闭包可以通过移除对称的元素对来计算。

具体步骤如下:(1)初始化闭包集合为原始关系集合。

(2)对于每对元素(a, b),如果(b, a)也在闭包集合中,则将(b, a)从闭包集合中移除。

离散数学关系的运算

离散数学关系的运算
例2.37 求集合A={1,2,3}上的关系R = {<1,1>, <1,2>, <2,1>, <1,3>}的自反闭包。
关系的对称闭包
定义2.18 设R和R是集合A上的关系,如果满足: (1)R是对称的; (2)R R; (3)对A上任何包含R的自反关系R都有RR。
则将R称为R的对称闭包,记作s(R)。
逆运算的性质
定理2.5 对于任意集合A和B,设R是集合A到B的关系,则有: (R-1)-1 = R。
逆运算的性质
定理2.6 对于任意集合A、B和C, 设R和S分别是集合A到B和集合B到C的关系,那么 (R◦S)-1 = S-1◦R-1。
逆运算的性质
定理2.7 对于任意集合A、B和C, 设R和S分别是集合A到B和集合B到C的关系,那么:
①计算R-1、S-1、(R-1)-1、(S-1)-1、(R◦S) -1和S-1◦R-1;
解 ① 根据逆运算和复合运算的定义,有 R-1 = {<a, 1>, <c, 2>, <b, 3>, <b, 4>, <d, 4>} S-1 = {<2, a>, <4, b>, <3, c>, <5, c>, <5, d>} (R-1)-1 = {<1, a>, <2, c>, <3, b>, <4, b>, <4, d>} (S-1)-1 = {<a, 2>, <b, 4>, <c, 3>, <c, 5>, <d, 5>} R◦S = {<1, 2>, <2, 3>, <2, 5>, <3, 4>, <4, 4>, <4, 5>} (R◦S) -1= {<2, 1>, <3, 2>, <5, 2>, <4, 3>, <4, 4>, <5, 4>} S-1◦R-1 = {<2, 1>, <3, 2>, <5, 2>, <4, 3>, <4, 4>, <5, 4>}

离散(关系的运算)

离散(关系的运算)

t ( R ) R i =R∪R2∪R3
i 1

={<a,b>,<b,c>,<c,a>,<a,c>,<b,a>,<c,b>,<a,a>,<b,b>,<c,c> }
定理3.8.5 设A是含有n个元素的集合, R是 A上的二元关系,
则存在一个正整数k≤n,使得
t(R)=R∪R2∪R3∪…∪Rk
n
wij ( rik skj )
k 1
式中∧代表逻辑乘,满足0∧0=0 , 0∧1=0, 1∧0=0, 1∧1=1. ∨代表逻辑加,满足0∨0=0 , 0∨1=1, 1∨0=1, 1∨1=1.
例4. 设集合A={ 1, 2, 3, 4 }, B={ 2, 3, 4}, C={ 1, 2, 3 }
离散数学(Discrete Mathematics)
3-7 关系的运算
一、 复合关系 (Compound Relations)
定义3.7.1 设 R 是由X 到Y 的关系, S 是由Y 到Z 的关系, 则 RS 称为R 和 S 复合关系, 表示为 RS ={ <x,z> | xX∧zZ∧(y)(yY∧xRy∧ySz) } 两个关系的合成运算可以推广到多个. 例如: RSP、 R S P Q 等. 且合成运算满足结合律.即: ( P R )Q= P( RQ ) 关系R自身合成n次可以记为: RR ‥‥R=R(n)
1 0 0


RS={< 1, 1 >, < 2,1 >, < 2, 3 > ,< 3, 2 >,<4,1> }

离散数学关系的运算

离散数学关系的运算

离散数学关系的运算离散数学是研究离散结构和离散对象的数学分支。

其中,关系是离散数学中一个重要的概念。

关系的运算是指对不同关系进行操作,从而得到新的关系。

在离散数学中,常见的关系运算包括并集、交集、差集、补集和复合运算。

1. 并集:对于两个关系R和S,它们的并集R∪S是包含了两个关系的所有元素的集合。

即R∪S={x | x∈R 或 x∈S}。

并集运算可以合并两个关系中的元素,得到新的关系。

2. 交集:对于两个关系R和S,它们的交集R∩S是同时属于R和S的元素的集合。

即R∩S={x | x∈R 且 x∈S}。

交集运算可以得到两个关系中共同拥有的元素。

3. 差集:对于两个关系R和S,它们的差集R-S是属于R但不属于S的元素的集合。

即R-S={x | x∈R 且 xS}。

差集运算可以得到在R中存在但不在S 中的元素。

4. 补集:对于一个关系R,它的补集R'是所有不属于R的元素的集合。

即R'={x | x不属于R}。

补集运算可以得到关系R的补集。

5. 复合运算:对于两个关系R和S,它们的复合运算RS是通过将R的元素的后继者与S的元素的后继者进行连接得到的新关系。

即RS={(a,c) | 对于某个b∈B, (a,b)∈R 且 (b,c)∈S}。

复合运算可以通过连接两个关系的元素来构建新的关系。

这些关系运算在离散数学中具有重要的应用,常用于描述集合、图、逻辑等离散结构之间的关系。

对于每种关系运算,都有相应的运算规则和性质。

熟练掌握关系运算可以帮助我们更好地理解和分析离散结构中的关系。

离散数学 逻辑运算

离散数学 逻辑运算

离散数学逻辑运算离散数学是计算机科学中的一门重要学科,而逻辑运算则是离散数学中的核心内容之一。

本文将围绕离散数学中的逻辑运算展开,介绍逻辑运算的基本概念、常用符号及其在计算机科学中的应用。

一、逻辑运算的基本概念逻辑运算是指对逻辑命题进行的一系列操作,它们是判断真假的基本手段。

在离散数学中,逻辑运算主要包括命题逻辑、谓词逻辑和命题演算等。

其中,命题逻辑是研究命题之间的逻辑关系,谓词逻辑则是研究命题中的量词和变量,而命题演算则是一种用符号推理来判断命题真假的方法。

二、逻辑运算的符号表示在逻辑运算中,常用的符号有非(¬)、合取(∧)、析取(∨)、蕴含(→)和等价(↔)等。

其中,非运算是对命题的否定,合取运算表示命题的同时成立,析取运算表示命题中至少有一个成立,蕴含运算表示当前提成立时结论也成立,等价运算表示两个命题具有相同的真值。

三、逻辑运算在计算机科学中的应用逻辑运算在计算机科学中有着广泛的应用。

其中,布尔运算是逻辑运算在计算机中的一种常见形式,它使用0和1代表真和假,并对二进制数进行逻辑运算。

布尔运算在逻辑电路设计、逻辑编程语言和计算机算法中都有着重要的地位。

逻辑运算在计算机算法中的应用尤为广泛。

比如,在搜索算法中,可以使用逻辑运算来判断搜索条件是否满足;在排序算法中,可以使用逻辑运算来判断元素的相对大小关系;在图论算法中,可以使用逻辑运算来判断两个节点之间是否存在路径等。

逻辑运算在这些算法中起到了举足轻重的作用,能够帮助我们解决各种实际问题。

逻辑运算还可以用于逻辑编程语言中。

逻辑编程语言是一种基于逻辑运算的编程范式,其中的程序由一系列逻辑命题组成,通过逻辑推理来求解问题。

典型的逻辑编程语言包括Prolog和Datalog等,它们在人工智能、数据库查询和知识表示等领域有着广泛的应用。

四、逻辑运算的重要性和挑战逻辑运算在计算机科学中具有重要的地位,它是计算机科学中一切推理和判断的基础。

逻辑运算不仅帮助我们理解和分析问题,还能够指导我们设计和实现算法。

离散数学 关系的运算

离散数学  关系的运算
注意: 对于A上的任何关系R1和R2都有 R10 = R20 = IA 对于A上的任何关系 R 都有 R1 = R
8
例:
X { a ,b ,c }R { a , b , b , c , c , a }
R { a , c , b , a , c , b }
故前域dom R1 ={1,2,3}, 值域 ran R1 ={2,3,4}, fldR ={1,2,3,4}。
2
2、逆与合成 R1 = {<y,x> | <x,y>R} R∘S = |<x,z> | y (<x,y>R<y,z>S) } 例2 已知 R={<1,2>, <1,4>, <2,2>,<2,3>, }, S={<1,1>, <1,3>, <2,3>, <3,2>, <3,3>}, 求R1, R∘S , S∘R 。 解:R1={<2,1>, <3,2>, <4,1>, <2,2>}
19
(2) Rs+(t–s)q+r = Rs+r, 其中q, rN; (3) 令S = {R0, R1, …, Rt–1}, 则对于任意nN, 均 有RnS。(s<t) 证明 若n≤t – 1, 结论显然成立。 设n≥t, 则n>s, 因而存在q, rN, 使得 n – s = (t – s)q + r (0≤r≤t – s –1) 即 n = s + (t – s)q + r Rn = Rs+(t–s)q+r = Rs+r (2) 而s + r≤s + t – s – 1= t –1, 所以 Rn = Rs+r S。▎

离散-8-2-关系闭包

离散-8-2-关系闭包
i 1
n
证明: t (R ) R
i 1

i
R t (R )
i i 1
n
下面证明:t (R ) R i
i 1
n
x, y t (R ) R i , 有正整数k, 使得<x,y>Rk

有x a 0 , a1 ,, a k 1 , a k y, 使 a i , a i1 R(a i A)(0 i k 1)
主要内容:

关系的闭包

求关系闭包的方法 关系闭包的性质 定义 等价类

等价关系

1
§4.3 关系的运算
5. 关系的闭包(1)

«定理7 证明a) 证明c
定义:设A为集合, RAA,若R’AA,并且满足:
R’是最小扩充
(1) R’是自反的(对称的、传递的); (2) RR’;
R’是R的扩充
(3) 对任何自反(对称,传递)的关系R’’AA ;若RR’’,必有R’R’’, 则称R’是R的自反(对称、传递)闭包,记作r(R)(s(R),t(R))。 例1:A={a,b,c,d}, R={<a,a>,<a,b>,<b,a>,<c,d>},
r(R)={<a,a>,<a,b>,<b,a>,<c,d>,<b,b>,<c,c>,<d,d>},
8
§4.4 等价关系与集合的划分
1. 等价关系(1)

等价类»
等价关系:设A是集合,RAA,若R是自反的、对称的和传递的, 则称R为A上的等价关系。 若aRb,则称a与b等价。

离散数学 关系的运算_图文

离散数学 关系的运算_图文
4.2 关系的运算

基本运算定义
定义域、值域、域 逆、合成、限制、像
基本运算的性质 幂运算

定义 求法 性质
1
一、关系的基本运算定义
1、定义域、值域 和 域
定义 设R是二元关系,由(x,y)∈R 的所有x 组成的集合 称为 R的前域,记为domR。即domR = { x | y (<x,y>R) }。 使(x,y)∈R 的所有y组成的集合称为R的值域,记为ranR。
因此M4=M2, 即R4=R2. 因此可以得到 R2=R4=R6=…, R3=R5=R7=…
18
六、幂运算的性质
定理 设A为n元集, R是A上的关系, 则存在自然数 s 和 t, 使得 Rs = Rt. 证 R为A上的关系, 由于|A|=n, A上的不同关系只 有 2 n 个. 当列出 R 的各次幂 R0, R1, R2, …, , …, 必存在自然数 s 和 t 使得 Rs=Rt.
5
二、关系基本运算的性质
定理1 设F是任意的关系, 则 (1) (F1)1=F (2) domF1=ranF, ranF1=domF 定理2 设F, G, H是任意的关系, 则 (1) (F∘G)∘H=F∘(G∘H) (2) (F∘G)1= G1∘F1
6
定理
( 1)
设R, S, T均为A上二元关系, 那么
R0, R1, R2, R3,…的关系图如下图所示
16
幂的求法(续)
对于集合表示的关系R,计算 Rn 就是n个R右复合 . 矩阵表示就是n个矩阵相乘, 其中相加采用逻辑加. 例3 设A={a,b,c,d}, R={<a,b>,<b,a>,<b,c>,<c,d>}, 求R的各次幂, 分别用矩阵和关系图表示. 解 R与R2的关系矩阵分别为

《离散数学》关系幂运算与关系闭包 ppt课件

《离散数学》关系幂运算与关系闭包  ppt课件

R17
R8=R22=R36 =…
R16
R15 R14
R9
R10 R11
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11
定理16
定理16: 设 |A|=n, RAA, 则 s,tN, 并
且 0 s t 2n2 , 使得 Rs = Rt.
证明: P(AA)对幂运算是封闭的, 即
R, RP(AA) RkP(AA), (kN).
对比: R自反 IAR R对称 R=R-1 R传递 R2R
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30
定理22
定理22: 设 RAA 且 A, 则 r( R ) = RIA;
证明: (1) R RIA; (2) IARIA RIA自反 r( R )RIA; (3) Rr( R ) r( R )自反 Rr( R ) IA r( R ) RIA r( R )
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25
定理21
定理21: 设 R1,R2AA 且 A, 则 (1) r(R1R2) = r( R1 )r( R2 ); (2) s(R1R2) = s( R1 )s( R2 ); (3) t(R1R2) t( R1 )t( R2 ). 证明: (1) 利用定理20, r(R1R2)r(R1)r(R2).
G( R )
G(r( R ))
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21
对称闭包(symmetric closure)
对称闭包: 包含给定关系R的最小对称关 系, 称为R的对称闭包, 记作s( R ). (1) R s( R ); (2) s( R )是对称的; (3) S( (RS S对称) s( R )S ).
G( R )
G(s( R ))
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离散数学实验 C 关系的运算 幂运算 闭包运算

离散数学实验 C 关系的运算 幂运算 闭包运算

实验2关系的运算(1)关系的幂运算输入:集合A,二元关系集合R,幂次n输出:R的n次幂要求:尽量使运算的计算量最小(2)关系闭包的计算输入:集合A,二元关系集合R输出:R的传递闭包t(R)要求:(a)采用Warshall算法(89页)(b)编写代码判断输出t(R)为传递闭包程序代码:#include<iostream>#include<sstream>#include<vector>usingnamespacestd;typedefvector<vector<int>>Mat;classRelation{vector<int>s;//集合MatA;//关系矩阵MatB;MatC;MatE;MatD[100];//用来存储矩阵intn;public:voidinputs();//将集合存入向量中voidinputa();//将读入的关系转化为关系矩阵voidprint();//输出关系矩阵voidmi();intWarshall();};//定义类intn,m;//全局变量,下文中使用voidRelation::inputs(){cout<<"输入集合";for(inta;cin>>a;){s.push_back(a);if(getchar()=='\n')break;}}//将集合存入向量中voidRelation::inputa(){//将读入的关系转化为关系矩阵 cout<<"输入关系";inti,j,e,r;for(i=0;i<s.size();i++){vector<int>u;for(j=0;j<s.size();j++){intia=0;u.push_back(ia);}A.push_back(u);B.push_back(u);C.push_back(u);E.push_back(u);}//创建二维向量,初始化,是每个元素为0for(inth,z;cin>>h>>z;){if(h==0&&z==0)break;for(i=0;i<s.size();i++){if(s[i]==h)e=i;if(s[i]==z)r=i;}A[e][r]=1;B[e][r]=1;E[e][r]=1;//C[e][r]=1;//读入关系,将关系对应的矩阵中的位置元素变为1if(getchar()=='\n')break;}voidRelation::print(){for(inti=0;i<s.size();i++){for(intj=0;j<s.size();j++)cout<<A[i][j]<<"";cout<<endl;}}//输出关系矩阵voidRelation::mi(){inta,b,i,c;cin>>n;//读入幂次if(n==0){//0次幂for(intk=0;k<s.size();++k){for(intj=0;j<s.size();++j){if(k==j)cout<<"1";//对角线上元素为1 elsecout<<"0";}cout<<endl;}else{for(i=1;i<n;++i){for(inth=0;h<s.size();++h){for(intd=0;d<s.size();++d){intm=0;for(intx=0;x<s.size();++x){m=m+B[h][x]*A[x][d];//第h行第d列的元素对应相乘的和}C[h][d]=m;}}if(i>1){for(a=0;a<s.size();++a){for(b=0;b<s.size();++b){if(C[a][b]!=D[0][a][b])break;}if(b!=s.size())break;}}//检验是否重复if(a==s.size()&&b==s.size()){break;//重复则跳出不再幂乘}for(intk=0;k<s.size();k++){for(intj=0;j<s.size();j++){B[k][j]=C[k][j];}D[i-1]=B;c=i;}}if(a==s.size()&&b==s.size()){intq;q=(n-i)%c;//找出结果位置if(q==0)q=c;for(inte=0;e<s.size();e++){for(intf=0;f<s.size();f++){cout<<D[q-1][e][f]<<"";//输出}cout<<endl;}return;}else{//1次幂for(inth=0;h<s.size();h++){for(intn=0;n<s.size();n++){cout<<B[h][n]<<"";}cout<<endl;}}}}intRelation::Warshall(){for(inti=0;i<s.size();++i){for(intj=0;j<s.size();++j){if(A[j][i]==1){for(intk=0;k<s.size();++k){A[j][k]=A[j][k]+A[i][k];if(A[j][k]!=0&&A[j][k]!=1)A[j][k]=1;}}}}print();inta=1;intb=1;//for(intp=0;p<s.size();++p){for(intl=0;l<s.size();++l){if(A[p][l]==0){for(intx=0;x<s.size();++x){if(A[p][x]*A[x][l]==1)a=0;}}}}if(a==0){cout<<"wrong!"<<endl;}else{for(intp=0;p<s.size();++p){for(intl=0;l<s.size();++l){if(A[p][l]==1&&E[p][l]==0){A[p][l]=0;//再判断传递性for(intp=0;p<s.size();++p){for(intl=0;l<s.size();++l){if(A[p][l]==0){for(intx=0;x<s.size();++x){if(A[p][x]*A[x][l]==1)b=0;}}}}if(b==1){cout<<"wrong!"<<endl;return0;}A[p][l]=1;}}}cout<<"right!"<<endl;}//return1;}voidmain(){Relationw;w.inputs();w.inputa();w.print();cout<<"输入n"<<endl; w.mi();cout<<endl;cout<<"闭包为"<<endl; w.Warshall();}实验截图:。

离散数学(3.8闭包运算)

离散数学(3.8闭包运算)

ab1 , b1 b2 ,, bk 1 b 而 1 是可传递的,因此 a1b 即 a, b 1 ,故

i 。 1 i 1
因为
1 ,所以 a1b1 , b11b2 ,, bk 11b

例2.下图给出了集合 A {1,2,3,4,5,6} 上的关
{ 1,4 , 2,4 , 4,4 , 5,5 , 6,3 , 6,6 } 3 { 1,5 , 2,5 , 4,5 , 5,4 , 6,3 , 6,6 } 4 2 { 1,4 , 2,4 , 4,4 , 5,5 , 6,3 , 6,6 } 5 3 6 2

的关系图,试画 r ( ) 、 s( )
和 t( ) 。
解: 由关系图知:
{ 1,5 , 1,3 , 2,5 , 4,5 , 5,4 , 6,3 , 6,6 }
{ 1,5 , 1,3 , 2,5 , 4,5 , 5,4 , 6,3 , 6,6 }

2
r( ) { 1,1 , 2,2 , 3,3 , 4,4 , 5,5 }
t( )
i 1 i
证明:(3)
证明
( 1)显然
c 则必存在正整 i 1 h i 1

(2)对任意的 a, b
数h和k,使得 a, b , b, c k
0 0 1 0 0 1 0 0
于是
r ( ) {a, a, a, b, b, a, b, b, b, c, c, c, c, d , d , d }
1 (2) 若 ai , a j ,则 a , a ;若 , a , a i j j i 1 则a j , ai , 即为若 M 中 r 1,则 M 1中 r 1

离散数学关系的闭包运算

离散数学关系的闭包运算

《离散数学》实验报告学院软件学院专业软件工程指导教师邹丽娜学号10008118姓名冯立勇提交日期2011-12-25实验二关系的闭包运算一、实验目的熟悉关系的闭包运算,编程实现关系闭包运算算法。

一、实验内容利用矩阵求解有限集上给定关系的自反、对称和传递闭包。

三. 实验过程1. 算法分析:在三种闭包中自反和对称闭包的求解很容易,对矩阵表示的关系,其自反闭包只要将矩阵的主对角线全部置为1就可;对称闭包则加上关系的转置矩阵(逻辑加法);传递闭包则有两种算法(二选一即可):算法1:直接根据 ni i R R t 1)(==计算,过程略。

算法2:Warshall 算法(1962)设R 的关系矩阵为M(1)令矩阵A=M(2)置i=1(3)对所有的j ,若A[j ,i]=1,则对于 k=1,2,…,n ,令A[j ,k]=A[j ,k]+A[i ,k]注:此处为逻辑加,可以使用运算符||(4) i=i+l .(5)若i ≤n ,则转到(3),否则结束.流程图2.void zifan(int s2[][100]);void duichen(int s2[][100]);void chuandi2(int s2[][100]);void chuandi1(int s2[][100]);void aa();int s[100][100],z;int d,n ,i,j;int main(){aa();return 0;}void aa(){printf("请输入矩阵的行数(必须小于10)\n ");scanf("%d",&n);printf("请输入矩阵的列数(必须小于10)\n ");scanf("%d",&d);printf("请输入关系矩阵\n");for(i=0;i<n;i++){ printf("\n");printf("请输入矩阵的第%d行元素",i);for(j=0;j<d;j++)scanf("%d",&s[i][j]);}printf("输入对应序号选择算法\n1:自反闭包\n2:传递闭包1\n3:传递闭包(Warhall算法)2\n4:对称闭包\n");scanf("%d",&z);switch(z){case 1:zifan(s); break;case 2:chuandi1(s);break;case 3:chuandi2(s);break;case 4:duichen(s); break;}}void output(int s[][100]){printf("所求关系矩阵为\n");for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<d;j++)printf("%d",s[i][j]);printf("\n");}}void zifan(int s2[][100]){for(i=0;i<n;i++)s2[i][i]=1;output(s2);aa();}void duichen(int s2[][100]){int s1[100][100];for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<d;j++)s1[j][i]=s2[i][j];for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<d;j++){s2[i][j]=s2[i][j]+s1[i][j];if(s2[i][j]>1)s2[i][j]=1;}output(s2);aa();}void chuandi1(int s2[][100]) {int m[100][100],a[100][100],k,h; int t[100][100];for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<d;j++){ a[i][j]=0;t[i][j]=s2[i][j];m[i][j]=s2[i][j];}for(h=0;h<n;h++){for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<d;j++)if(m[i][j]==1){for(k=0;k<n;k++)if(s2[j][k]==1)a[i][k]=1;}for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<d;j++){ m[i][j]=a[i][j];t[i][j]+=a[i][j];a[i][j]=0;if(t[i][j]>1)t[i][j]=1;}}output(t);aa();}void chuandi2(int s2[][100]) {int k;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++)if(s2[j][i]==1)for(k=0;k<n;k++) s2[j][k]+=s2[i][k];for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++)if(s2[i][j]>1)s2[i][j]=1;output(s2);aa();}3.实验数据及结果分析。

离散数学关系的闭包运算

离散数学关系的闭包运算
(1) 是自反的(对称的、传递的);
(2) ;
(3)设 是自反的(对称的、传递的)且 ,则 .
用 表示 的自反闭包;用 表示 的对称闭包;用 表示 的传递闭包.由定义知自反(对称,传递)闭包,是具有相应性质的包含 的最小二元关系.
例1整数集 上的“ ”关系的自反闭包是“ ”关系;它的对称闭包是“ ”关系;它的传递闭包是它本身.
定理4设集合 有 个元素, 是 上的二元关系,则 .
证明首先证,当 时,有 .事实上,当 时,显然有 .当 时,设 ,此时 中存在序列 ,其中 , ,且对 , .由于 , 有 个元素,故 至 中必存在一些元素相等,不妨设为 ,则此时必有 ,故可在序列中除去 和 ,按此办法,最后所得序列元素的个数为 且 ,故有 .亦即有 .于是 ,又 ,所以 .
.
定理1、2的证明简单,同学们自证。下面说一说定理3的证明思路。
(1)先证 .
用数学归纳法可证对任意的 ,有 .
由传递闭包的定义及关系的幂运算和 的传递性 。
( ),于是有 .
(2)再证明 .
首先可证 是传递的,由传递闭包的定义知, 。
由(1)、(2)结论成立。
特别地,对于有限集的传递闭包有下面结论:
例2设集合 上的二元关系 ,求 的自反闭包 .
解 .如果在 中再加上 ,得到 ,虽然它仍是自反的,但却不是最小的,因而不是它的自反闭包.
思考:给定集合 上的一个关系,是否总存在相应的关系闭包?
2、求关系的闭包
定理1设 是集合 上的二元关系,则 ,其中 .
定理2设 是集合 上的二元关系,则 .
定理3设 是集合 上的二元关系,则
牡丹江师范学院教案
教研室:数学教育教师姓名:季丹丹授课时间:第9次
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实验2 关系的运算(1)关系的幂运算输入:集合A,二元关系集合R,幂次n 输出:R的n次幂要求:尽量使运算的计算量最小(2)关系闭包的计算输入:集合A,二元关系集合R输出:R的传递闭包t(R)要求:(a)采用Warshall 算法(89页)(b)编写代码判断输出t(R)为传递闭包程序代码:#include<iostream>#include<sstream>#include<vector>using namespace std;typedef vector< vector <int> > Mat;class Relation{vector<int>s;//集合Mat A;//关系矩阵Mat B;Mat C;Mat E;Mat D[100]; //用来存储矩阵int n;public:void inputs();//将集合存入向量中void inputa();//将读入的关系转化为关系矩阵void print();//输出关系矩阵void mi();int Warshall();};//定义类int n,m;//全局变量,下文中使用void Relation::inputs(){cout<<"输入集合";for(int a;cin>>a;){s.push_back(a);if(getchar()=='\n')break;}}//将集合存入向量中void Relation::inputa(){//将读入的关系转化为关系矩阵cout<<"输入关系";int i,j,e,r;for(i=0;i<s.size();i++){vector<int> u;for(j=0;j<s.size();j++){int ia=0;u.push_back(ia);}A.push_back(u);B.push_back(u);C.push_back(u);E.push_back(u);}//创建二维向量,初始化,是每个元素为0for(int h,z;cin>>h>>z;){if(h==0&&z==0)break;for(i=0;i<s.size();i++){if(s[i]==h) e=i;if(s[i]==z) r=i;}A[e][r]=1;B[e][r]=1;E[e][r]=1;//C[e][r]=1;//读入关系,将关系对应的矩阵中的位置元素变为1if(getchar()=='\n')break;}}void Relation::print(){for(int i=0;i<s.size();i++){for(int j=0;j<s.size();j++)cout<<A[i][j]<<" ";cout<<endl;}}//输出关系矩阵void Relation::mi(){int a,b,i,c;cin>>n; //读入幂次if(n==0){ //0次幂for(int k=0;k<s.size();++k){for(int j=0;j<s.size();++j){if(k==j)cout<<"1 "; //对角线上元素为1elsecout<<"0 ";}cout<<endl;}}else{for(i=1;i<n;++i){for(int h=0;h<s.size();++h){for(int d=0;d<s.size();++d){int m=0;for(int x=0;x<s.size();++x){m=m+B[h][x]*A[x][d]; //第h 行第d列的元素对应相乘的和}C[h][d]=m;}}if(i>1){for(a=0;a<s.size();++a){for(b=0;b<s.size();++b){if(C[a][b]!=D[0][a][b])break;}if(b!=s.size())break;}}//检验是否重复if(a==s.size()&&b==s.size()){break;//重复则跳出不再幂乘}for(int k=0;k<s.size();k++){for(int j=0;j<s.size();j++){B[k][j]=C[k][j];}D[i-1]=B;c=i;}}if(a==s.size()&&b==s.size()){int q;q=(n-i)%c; //找出结果位置if(q==0) q=c;for(int e=0;e<s.size();e++){for(int f=0;f<s.size();f++){cout<<D[q-1][e][f]<<" "; //输出}cout<<endl;}return;}else{//1次幂for(int h=0;h<s.size();h++){for(int n=0;n<s.size();n++){cout<<B[h][n]<<" ";}cout<<endl;}}}}int Relation::Warshall(){for(int i=0;i<s.size();++i){for(int j=0;j<s.size();++j){if(A[j][i]==1){for(int k=0;k<s.size();++k){A[j][k]=A[j][k]+A[i][k];if(A[j][k]!=0&&A[j][k]!=1)A[j][k]=1;}}}}print();int a=1;int b=1;//for(int p=0;p<s.size();++p){for(int l=0;l<s.size();++l){if (A[p][l]==0){for (int x=0;x<s.size();++x){if(A[p][x]*A[x][l]==1)a=0;}}}}if(a==0){cout<<"wrong!"<<endl;}else{for(int p=0;p<s.size();++p){for(int l=0;l<s.size();++l){if(A[p][l]==1&&E[p][l]==0){A[p][l]=0;//再判断传递性for(int p=0;p<s.size();++p){for(int l=0;l<s.size();++l){if (A[p][l]==0){for (int x=0;x<s.size();++x){if(A[p][x]*A[x][l]==1)b=0;}}}}if(b==1){cout<<"wrong!"<<endl;return 0;}A[p][l]=1;}}}cout<<"right!"<<endl; }//return 1;}void main(){Relation w;w.inputs();w.inputa();w.print();cout<<"输入n"<<endl; w.mi();cout<<endl;cout<<"闭包为"<<endl; w.Warshall();}实验截图:五、简答题1、简述先秦儒家提出的有价值的教育管理思想。

答:先秦儒家的重要代表人物孔子、孟子、荀子等人都提出许多颇有价值的教育管理思想,这一时期的儒家著作《大学》、《中庸》、《学记》等对儒家的教育管理思想进行了理论概括和总结。

这些重要的教育管理思想主要表现在以下几个方面:(1)文教政策思想。

《学记》明确概括了儒家的文教政策思想,提出了“建国君民,教学为先”、“化民成俗,必由其学”的精神论断。

(2)关于教育对象的思想。

孔子提出“有教无类”,主张扩大教育对象,打破教育为少数人所垄断的局面,不分贫富贵贱,不分地域族类,给所有有求学愿望的人以受教育的机会和权利。

(3)关于学制的构想。

《学记》以托古的方式构想了一个按行政建制设置学校的蓝图:“家有塾,党有庠,术有序,国有学”,并提出一个九年制大学教育的计划。

(4)关于视学制度。

《学记》中,高度重视实学对教育的重要导向作用,并对视学制度做了详尽的描述。

(5)教育教学管理思想。

孔子提出了“志于道,据于德,依于仁,游于艺”的课程设置原则,并提出教育教学内容要与道德教育为核心,以《诗》、《书》、《礼》、《易》、《乐》、《春秋》等为教材。

儒家还提出了教学的常规管理思想和具体的教育教学原则方法。

(6)教师管理思想。

孔子提出教师要有“学而不厌,诲人不倦”。

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